Untersuchung genetischer Ursachen der unterschiedlichen Empfänglichkeit für die Paratuberkulose des Rindes anhand von Mikrosatelliten- und Kandidatengenanalysen
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Zusammenfassung
Ziel der Arbeit war die Charakterisierung von genetischen und umweltbedingten Einflüssen auf die Paratuberkulose des Rindes. Durch molekulargenetische sowie statistische Untersuchungen sollten genetische Prädispositionen für die Infektion mit Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) beim Milchrind analysiert werden. Zunächst erfolgte die Schätzung von Heritabilitäten für die Antikörperantwort gegenüber der MAP-Infektion anhand eines erstellten Datenmaterials aus Thüringen, das 4524 Dt. Holstein Kühe aus 12 Betrieben einschließlich ihrer Pedigree- und Leistungsdaten umfasste. Zugrunde lagen den Schätzungen die serologischen Ergebnisse aus dem ersten Halbjahr 2005, wobei 14,1 % der Tiere positiv, 17,1 % verdächtig und 68,8 % negativ auf Antikörper gegen MAP getestet worden waren. Basierend auf der trichotomisierten Einstufung in positive, verdächtige und negative Tiere und die Zuteilung der verdächtigen Rinder zu jeweils einer der Gruppen bzw. auf den Messwerten des ELISA-Verfahrens lagen die geschätzten Heritabilitäten zwischen 0,05 und 0,14. Weiterhin wurde durch molekulargenetische Untersuchungen auf der Basis von Kandidatengen- und Mikrosatellitenuntersuchungen die genetische Prädisposition für die Infektion mit Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) bei Dt. Holstein analysiert. Um eine Assoziation zwischen ausgewählten Mikrosatelliten bzw. Kandidatengenen aus den verschiedenen immunologischen Kaskaden und dem MAP-Status zu ermitteln, wurde das Design einer Fall-Kontroll-Studie gewählt. Zu diesem Zweck wurde eine aus n = 594 Tieren bestehende Fallgruppe erstellt. Die Kontrollgruppe bestand aus 585 Tieren, die aus demselben Betrieb stammten wie das betroffene Tier, im entsprechenden Alter (± 3 Monate) und möglichst väterliche Halbgeschwister waren. War kein gleichaltriges Tier vorhanden, wurde ein älteres Tier als Kontrolltier gewählt. Die Kandidatengene Natural Resistance associated Macrophage Protein 1 (NRAMP1), Toll-like Receptor 4 (TLR4), Caspase Recruitment Domain Family, Member 15 (CARD15) und GATA-binding Protein 3 (GATA3) wurden zunächst durch PCR-Direktsequenzierung in verschiedenen Rinderrassen auf Polymorphismen untersucht, Typisierungsmethoden etabliert und anschließend die MAP-Test-positiven und -Test-negativen Tiere genotypisiert. Die Proben wurden weiterhin auf Polymorphismen im Kandidatengen Interleukin 2 (IL2) mit bereits etablierten Methoden analysiert. Die PCR-Amplifikation der Mikrosatelliten BB717, BB705, BB704, BMC9006, BB719, BMS1617, BB702, BOBT24, RM106 und BM1225 erfolgte mittels fluoreszenzmarkierter Primer in Multiplex-Ansätzen, danach erfolgte die Genotypisierung am ABI PRISM® 377 DNA Sequencer. Die durchgeführten Assoziationsstudien zeigten sowohl in den Mikrosatelliten als auch in den Kandidatengenen NRAMP1, TLR4, IL2 und GATA3 keine signifikanten Unterschiede in den Allelfrequenzen zwischen der Fall- und Kontrollgruppe. Beim Kandidatengen CARD15 konnte eine statistisch signifikante Assoziation (p < 0,05) der Allelfrequenzen des Basenaustausches E4+921 g>a mit dem Infektionsstatus der untersuchten Kühe festgestellt werden. Tiere, die an dieser Position homozygot für das Allel "a" waren, traten nur in der positiven, nicht jedoch in der Kontrollgruppe auf. Dieser Unterschied war in den Genotypfrequenzen nicht statistisch abzusichern. Demnach liegt voraussichtlich eine Kopplung dieses Basenaustausches mit einem funktionellen SNP vor. Es obliegt weiteren Forschungsarbeiten, die tatsächliche funktionelle Bedeutung und eventuelle Korrelationen des SNP CARD15 E4+921 mit Merkmalen, die einer Anwendung im Sinne einer markergestützten Selektion entgegenstünden, zu prüfen.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
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Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler